Размножение и развитие человеческого организма. Половые железы и половые клетки. Оплодотворение. Развитие зародыша человека - ЧЕЛОВЕК И ЕГО ЗДОРОВЬЕ - ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ ДЛЯ ПОДГОТОВКИ К ЕГЭ

Воспроизведение себе подобных у человека происходит при помощи полового размножения, хотя в случае образования однояйцевых близнецов фазу, когда зародыш на ранних стадиях дробления разделяется на два организма, следует рассматривать как вариант бесполого размножения. Новый человек образуется при слиянии половых клеток — гамет, образующихся в половых железах: яйцеклеток в яичниках и сперматозоидов в семенниках.

В состав мужской половой системы входят половые органы: внутренние — семенники, семявыносящие протоки, предстательная железа, семенные пузырьки, и наружные — половой член и мошонка. Парные семенники (яички) находятся в мошонке — кожномускульном мешочке, расположенном вне тела. Во время эмбрионального развития мальчика семенники закладываются и развиваются в нижней части брюшной полости и опускаются в мошонку незадолго до рождения или вскоре после него. Расположение яичек вне полости тела связано с тем, что нормальное созревание сперматозоидов (сперматогенез) происходит только при пониженной температуре. Семенники имеют длину 3—4 см и массу около 20 г каждый. Семенник состоит из семенных канальцев, в которых с периода половой зрелости и практически до конца жизни мужчины в огромных количествах образуются сперматозоиды. В среднем в секунду вырабатывается по 1500 сперматозоидов, и общее их число в течение жизни мужчины составляет около 8x1011. Зрелые сперматозоиды выталкиваются сокращением гладких мышц из семенника в семявыводящий проток, а затем смешиваются с секретами предстательной железы и семенных пузырьков, образуя сперму или семенную жидкость. Наружу сперма поступает по мочеиспускательному каналу, проходящему внутри полового члена.

Женская половая система включает в себя внутренние (яичники, яйцеводы, матка и влагалище) и наружные (большие и малые половые губы, клитор) половые органы. Парные яичники находятся в брюшной полости в области малого таза. Они имеют длину 3-4 см и массу около 7 г каждый. Предшественники яйцеклеток закладываются в организме будущей девочки еще во время ее эмбрионального развития. К моменту рождения девочки их общее число составляет около двух миллионов, а к началу полового созревания — около 300 тыс.; они называются ооцитами первого порядка. Каждый ооцит окружен эпителиальными клетками, образующими пузырек, называемый фолликулом. Дальнейшее созревание яйцеклеток происходит именно в фолликулах, причем полной зрелости достигают лишь 350-400 яйцеклеток. Период, в течение которого женщина способна к размножению, длится около 30 лет, после чего активность яичников прекращается. По мере созревания ооцита эпителий фолликула разрастается, и в нем появляется полость, заполненная жидкостью. В среднем раз в 28 дней стенка яичника разрывается в том месте, где изнутри к ней прилежит фолликул, и яйцеклетка выходит в брюшную полость, откуда через бахромчатую воронку попадает в яйцевод (маточную трубу). Этот процесс называется овуляцией. Обычно овуляция происходит поочередно: то в левом, то в правом яичнике.

В то же время на месте лопнувшего фолликула развивается временная железа внутренней секреции — желтое тело, где вырабатывается гормон прогестерон. Если яйцеклетка будет оплодотворена, то есть наступит беременность, то прогестерон будет обеспечивать ее протекание. Если же беременность не наступила, то желтое тело на 13—14-й день после овуляции прекращает выделение прогестерона и разрушается. В это время разросшаяся под действием прогестерона слизистая оболочка матки отторгается, при этом лопаются довольно крупные кровеносные сосуды, начинается менструация.

После того как яйцеклетка попала в яйцевод, она начинает продвигаться по направлению к матке за счет сокращения гладких мышц яйцевода, а также движения ресничного эпителия его стенок. В яйцеводе происходит окончательное созревание яйцеклетки, и здесь она может быть оплодотворена сперматозоидом. Если оплодотворения не произошло, то яйцеклетка выходит в полость матки, где и разрушается.

Оплодотворением называется процесс слияния яйцеклетки и сперматозоида, когда сливаются их гаплоидные ядра и образуется зигота — клетка с диплоидным ядром, которая и дает начало новому организму. У человека нормальное оплодотворение происходит в верхней трети яйцевода. Оптимальные сроки для оплодотворения — 12 часов после овуляции. При одном выбросе сперматозоидов (эякуляции) во влагалище попадает около 200 млн. сперматозоидов, однако в полость матки их проникает гораздо меньше, и лишь несколько сотен доходят по яйцеводу до спускающейся им навстречу яйцеклетки. Множество сперматозоидов окружают яйцеклетку, и поверхность их головок вступает в контакт с ее оболочками. При этом сперматозоиды выделяют фермент, увеличивающий проницаемость оболочек яйцеклетки. Наконец один сперматозоид проникает в цитоплазму яйцеклетки, после чего вокруг нее образуется особая оболочка, препятствующая проникновению других сперматозоидов. Образовавшаяся зигота начинает дробление еще в яйцеводе.

Индивидуальное развитие человека (онтогенез) подразделяют на два больших периода: эмбриональный и постэмбриональный. Эмбриональный период продолжается от момента оплодотворения до рождения ребенка и длится около 280 суток (40 недель). Рассмотрим его более подробно.

Дробящаяся зигота продвигается по яйцеводу, формируется бластула, и на шестые сутки после оплодотворения бластула попадает в матку. Около суток зародыш находится в полости матки, а на седьмые сутки внедряется в ее стенку — происходит имплантация. В этот же период происходит гаструляция, то есть образуются зародышевые листки. Затем образуется плацента, которая связывает эмбрион с сосудистой системой материнского организма. Плацента представляет собой диск, часть которого образуется из слизистой оболочки матки (материнская часть), а часть — из ворсинчатого хориона (детская часть). В плаценте кровь матери и плода не смешивается, и обмен происходит через тончайший эпителий сосудов. Все время внутриутробного развития плод получает из крови матери питание, кислород, гормоны и пр., а в обратном направлении из плода в организм матери проходят продукты обмена, предназначенные для выделения.

К концу 8-й недели заканчивается закладка органов, происходит дифференцировка всех систем: кровеносной, пищеварительной, нервной, выделительной. В этот период зародыш имеет массу 5 г и длину около 4 см. Начиная с 9-й недели и до 40-й, когда беременность заканчивается родами, происходит развитие и рост всех систем плода. На 5-м месяце мать начинает ощущать движения плода, хотя двигаться он начинает несколько раньше. К моменту завершения эмбрионального периода, то есть к родам, плод имеет массу около 3 кг и длину около 50 см.

Во время беременности уровень эстрогенов в материнской крови постоянно повышается. Эстрогены повышают чувствительность матки к окситоцину, стимулирующему сокращение ее мышц. Ровно через 40 недель беременности шейка матки расслабляется, а остальные мышцы матки под действием окситоцина начинают концентрически сдавливать амниотический мешок, выталкивая плод. При этом стимулируются многочисленные механорецепторы шейки матки и влагалища, и раздражение передается в мозг и приводит к еще более сильному выбросу в кровь окситоцина. Таким образом, родовая деятельность поддерживается вплоть до полного изгнания плода и плаценты.

Процесс родов регулируется рядом гормонов. Когда новорожденный издает первый в своей жизни крик, его легкие наполняются воздухом, и он начинает дышать самостоятельно. После этого плацента разделяется, и ее детская часть с оболочками плода также выходит наружу. На этом заканчивается эмбриональный период развития человека.